توضیحات:
گزارش كارآموزي ريخته گري در شركت قالبسازي فيكس در 46 صفحه ورد قابل ويرايش

قسمت قالبگيري

روشي كه در اينجا استفاده مي شود روش قالبگيري co2 مي باشد .

ماده دير گداز + چسب + فعال كننده چسب + ساير مواد

ماسه سيلسي + سيليكات سديم + گاز co2 + .. .

پس از تهيه قالب به منظور ايجاد استحكام كافي از قالب آن را تحت دمش گاز co2 قرار مي دهند تا باعث اتصال ذرات ماسه يه يكديگر مي شود .

از مزاياي اين روش : 1- دقت ابعادي و صافي سطح خوب

2- قابليت شكل پذيري خوب

معايب اين روش : 1- استحكام باقي مانده زياد

2- عمر مفيد كم (جذب گاز از محيط)

اين روش براي مدلهاي صفحه اي بيشتر استفاده مي شود چون استحكام زياد آن باعث مي شود تا صفحه كمتر خم شود . در بخش قالبگيري براي تهيه قالبي با توجه به قطعه مورد نظر به مواد زير نيز احتياج داريم :

1- مدل (بر اساس قطعه مورد نظر) 2- درجه 3- ماسه 4- گاز co2 5- تغذيه 6- راهگاه 7- ماهيچه (بر اساس قطعه مورد نظر ) 8- پودر سپاريت 9- سيخ …

مدلهاي مورد استفاده در اين قسمت در قسمت مدلسازي آماده مي شود .

مدلهاي مورد استفاده عبارتند از : 1- مدلهاي يك تكه 2- مدل صفحه اي با سيستم راهگاهي 3- مدل همراه قطعه آزاد

مدلها از لحاظ جنس به صورت فلزي و چوبي مي باشند .

نحوه قالبگيري مدل صفحه اي به اين گونه است كه تاي رو و زير مدل روي صفحه چوبي قرار دارد و راهگاه فرعي آن روي صفحه چوبي در نظر گرفته شده است و هر دو تاي جداگانه قالبگيري مي شود و بعد از اتمام كار روي هم قرار مي گيرند .

درجه : جعبه اي است فلزي كه حاوي ماده قالبگيري است و قالب به كمك آن تهيه مي شود . درجات تاي رو زير را تشكيل مي دهند . تعداد درجات در هر تاي ممكن است متفاوت باشد . كوچكترين درجه اي كه در كارخانه موجود بود حدوداً به اندازه 1*1 و بزرگترين آن 2*2 است .

انواع ماسه مورد نياز براي قالبگيري :

1- ماسه سيليسي : اين ماسه عمده آن حاوي اكسيد سيلسيم است و دماي زينتر آن 171 درجه سانتيگراد .

ماسه سيليسي را بعد از مصرف ماسه كروميي روي قالب استفاده مي كنند . ماسه سيليسي توسط دستگاه ميكسر ماسه سيليسي با چسب سيليكات سديم مخلوط شده و آماده استفاده مي شود .

ماسه سيليسي طبيعي تا 20 % خاك رس دارد ولي ماسه سيليسي مصنوعي كمتر از 2 % خاك رس دارد .

ماسه سيليسي داراي انبساط زياد مي باشد كه با اضافه كردن يك سري مواد از انبساط آن مي كاهيم .

تركيبات شيميايي قابل قبول براي ماسه هاي سيليسي درجه 1 :

sio2 Al2o3 اكسيد آهن اكسيدهاي قليايي خاكي اكسيدهاي قليايي

96% 5/1% 1% 75/. % 1%

اين نكته حائز اهميت است كه ماسه سيليسي را نبايد محكم كوبيد به دليل انبساط آن .

2- ماسه كروميتي : fecr2o3 1- دماي زينتر اين ماسه 1900 – 1780 درجه سانتيگراد مي باشد .2- رنگ اين ماسه سياه است . 3- اين ماسه داراي پايداري بالايي در دماهاي بالا مي باشد . 4- خاصيت مبرد بودن هم دارد .

ماسه كروميتي روي سطح مدل را مي پوشاند . اين ماسه در دستگاهي به نام ميكسر ماسه كروميتي درست مي شود .

2- ماسه 171 : كاربرد آن نسبت به 2 ماسه ديگر خيلي كم است . رنگ اين ماسه خردلي است .

نسبت ماسه و چسب :

در بعضي از روزها ديده شد كه اين نسبت رعايت نشده و ماسه يا كم چسب بوده يا بسيار پر چسب و نسبت تركيبي رعايت نشده است . اگر ماسه كم چسب باشد از چسبندگي كمي برخوردار است و با ماليدن دست به روي قالب ذرات ماسه از سطح قالب جدا مي شوند و در نتيجه از استحكام كافي برخوردار نمي باشند و در هنگام خروج مدل بيشترين اثرات اين حالت را مشاهده خواهيم كرد . يعني اينكه مدل قسمتي از قالب را نيز به همراه خود كنده و باعث معيوب شدن قالب مي گردد و درقسمت مونتاژ كار بيشتري را طلب مي كند .

اگر پرچسب باشد گاز بيشتري را براي خشك شدن نيازمند مي باشد و همچنين درمرحله تخريب قالب به سختي اين كار صورت مي گيرد . گاهي ميز مشاهده شده است كه نسبت ماسه باز يافت به ماسه جديد بسيار بيشتر از مقدار لازم است و اين امر باعث كاهش استحكام قالب خواهد شد . به طوري كه ذرات ماسه آن چسبندگي لازم را نخواهند داشت . در اين حالت در هنگام خروج از قالب ، مدل قسمت بسيارزيادي از قالب را به همراه خود به بيرون مي كشد .

با ايجاد آزمايشگاه تعيين استحكام ماسه مي توان اين نواقص را به حداقل رساند .

براي تعيين نسبت معين ماسه و چسب پيشنهاد مي شود با قرار دادن واحد اندازه گيري مناسب در آن قسمت اين نقص را به حداقل رساند .

تغذيه گيري :

تغذيه گيري يك بخش از قالبگيري است .

تغذيه حفره اي اضافي است كه در قالب تعبيه شده و با فلز مذاب پر مي شود . اين مخزن امكان سيلان و حركت مذاب به فضاي قالب را فراهم كرده ، انقباض ناشي از انجماد را جبران كرده .

تغذيه مورد استفاده در قالبگيري توسط جعبه ماهيچه هاي مختلف درست مي شود.

جنس جعبه ماهيچه از آلومينيوم و عمده ماسه مورد مصرفي در تغذيه از جنس اگزوترميت است .

اگزو ترميت در دستگاهي به نام ميكسر اسليو گيري با آب و الكل قاطي شده و آماده مي شود .

نحوه فالبگيري تغذيه : ماسه راداخل جعبه ماهيچه ريخته قسمت داخلي آن را در آورده و سپس با مشعل قالب را حرارت داده حال تغذيه را از جعبه جدا كرده ودوباره آن را حرارت داده وسپس داخل گرمخانه قرار مي دهيم .

دليل استفاده از اگزوترميت در تغذيه : اگزوترميت با مذاب واكنش مي دهد كه اين واكنش گرمازا است . در نتيجه مذاب گرما و سياليتش رادر قسمت تغذيه حفظ مي كند و سريعتر از مذاب قالب سرد نمي شود .

ماهيچه گيري :

ماهيچه گيري بخشي از قالب گيري است .

ماهيچه هاي مورد نياز و راهگاه در قسمت ماهيچه سازي آماده مي شود.

در اين بخش انواع مختلف جعبه ماهيچه وجود دارد كه از لحاظ شكل و اندازه وجنس با هم متفاوت هستند و البته جنس اكثر آنها آلومينيوم است و تعداد كمي چوبي است .

جعبه ماهيچه ها كد بندي شده اند و چيدن آنها درست مانند يك كتاب خانه است كه هر كسي بتواند براحتي جعبه ماهيچه مورد نظر را پيدا كند .

ماسه مورد نياز در قسمت ماهيچه سازي 3 نوع است : 1- كروميتي 2- 171 3- چراغي

ماسه كروميتي براي تماس جعبه ماهيچه ها كاربرد دارد .

ماسه 171 براي راهنماها استفاده مي شود و در مورادي كه جعبه ماهيچه بزرگ هستند لايه اوليه از كروميت و بقيه آن را از ماسه 171 پر مي كنند .

علت استفاده بيشتر از ماسه كروميتي نسبت به 171 دير گدازي آن است .

ماسه هاي مورد استفاده بعد از قالبگيري توسط گاز co2 خشك مي شود .

در قسمت ماهيچه سازي ماده ديگري كه كاربرد زيادي دارد پودر سپاريت است كه به قسمت هايي از جعبه ماهيچه كه با ماسه در تماس است زده خواهد شد . اين كار براي نچسبيدن ماسه به جعبه ماهيچه است .

نحوه استفاده ماسه چراغي به اينگونه است كه ابتدا توسط مشعل جعبه ماهيچه را گرم كرده سپس ماسه را روي آن ريخته و سپس دوباره به مقدار كمي جعبه ماهيچه را حرارت داده و سپس ماهيچه را از جعبه ماهيچه جدا كرده .

اين نكته در اين قسمت حائيز اهميت است كه ماهيچه رال نبايد زياد حرارت داد چون موجب ذوب شدن آن مي شود.

در ماهيچه گري با گاز co2 اين نكته را بايد در نظر گرفت كه بعد از اين كه جعبه ماهيچه را با ماسه پر كرديم قبل از گاز گرفتن ماسه هاي اضافي كه اطراف جعبه ماهيچه روي ميز كار ريخته شده است جمع آوري كنيم چون اگر اين كار بعد از گاز گرفتن صورت بگيرد آن ماسه ها خشك شده و كاربرد ندارد و اين حركت ضرر اقتصادي به همراه دارد .

راهگاه ها هم در قسمت ماهيچه گيري گرفته مي شود . 2 نوع راهگاه مورد استفاده قرار مي گيرد . 1- راهگاه معمولي 2- راهگاه قيفي

اين نكته حائز اهميت كه براي ماهيچه هاي مخروطي شكل يك سوراخ بزرگ وسط آن زده اين كار براي خروج گاز و رطوبت است .

تمامي ماهيچه ها بعد از قالبگيري داخل اتاقك گرما داده مي شود . به غير از راهگاه ها و راهنما ها و ماهيچه هاي برشي . با اين كار ماهيچه هاكاملاً خشك شده و رطوبت آن گرفته مي شود .

كاربرد ماهيچه برشي اين است كه در زير تغذيه ها قرار مي گيرد .براي راحت تر جدا شدن تغذيه از مدل .

نحوه قالبگيري ماهيچه هاي مختلف متفاوت است به طور مثال در بعضي از مدلهاي ماهيچه از قانچاق استفاده مي كنند .

بزرگترين جعبه ماهيچه هايي كه من مشاهده كردم براي مدلهاي تا پشل و با تمشل بوده .

در بعضي از ماهيچه هاي بزرگ از مبرد هم استفاده مي شود . اين كار به خاطر انجماد جهت دار مذاب صورت مي گيرد . اصولاً مبرد به منظور سرد كردن مذاب در برخي از قسمتهاي قطعه تعبيه مي شود . گاهي اوقات مشاهده شده است كه در مبرد مورد استفاده باعث ايجاد فرو رفتگي در روي سطح قالب شده است و اين فرورفتگي تا عمق 3 تا 4 ميليمتر نيز مي رسد و باعث لبه دار شدن بدنه قطعه مي گردد كهدر مرحله تميز كاري نياز بيشتري به سنگ كاري خواهد داشت جهت رفع اين مشكل پيشنهاد مي شود در نحوه كار گذاري مبرد در قالب دقت بيشتري صورت بگيرد تا كاملاً با بدنه اصلي قطعه هم سطح باشد .

براي درست كردن بعضي از ماهيچه هاي بزرگ جوشكاري هم انجام مي شود . به اين صورت است كه اسكلتي متناسب با ماهيچه درست مي شود و دو دسته اي روي آن در نظر گرفته مي شود براي حمل ماهيچه .

ج) ماسه CO2

د) ماسه چراغي

- ماسه طبيعي : به ماسه اي اطلاق مي شود كه به صورت طبيعي بدست آمده باشد و همان ماسه هايي است كه در كنار رودخانه ها قرار دارد و از آنجا براي قالبيگري به كارگاه آورده مي شود . در اين نوع ماسه چسب مصنوعي به كار برده نمي شود ، بلكه همان 5 الي 6 درصد خاك رس موجود در آن به همراه آب نقش چسب را بازي مي كند و به ماسه استحكام لازم را مي دهد .

از مهمترين مزاياي اين نوع ماسه را حتي تهيه كردن آن با هزينه كم و ريزدانه بون اين نوع ماسه مي باشد . اما در كنار اين مزايا اين نوع ماسه تحمل حرارتي كمي دارد و زود زينتر مي شود كه از عيوب آن محسوب مي شود

- ماسه مصنوعي : اين ماسه كه نسبت به ماسه طبيعي مصرف بيشتري دارد تشكيل شده است از 5 الي 6 درصد چسب بنتونيت و 3 الي 4 درصد آب كه هنگامي كه با هم مخلوط مي شوند ماسه چسبندگي خوبي پيدا مي كند . اين نوع ماسه از خرد كردن و آسيا كردن سنگهاي رودخانه‌اي و ماسه‌اي بدست مي آيد كه نسبت به ماسه طبيعي درشت دانه تر و با هزينه بيشتري بدست مي آيد ولي داراي تحمل حرارتي بالايي است و مثلاً در مقابل مذاب چون كه نزديك به C 1500 حرارت دارد ، نمي سوزد .

- ماسه CO2 (دي اكسيد كربن) : اين ماسه در حالت طبيعي خشك است ولي هنگامي كه به مقدار 6% به آن چسب سيليكات سديم (آب شيشه) اضافه ميشود، حالت تر شوندگي پيدا مي كند و مي توان با ان كار قالبگيري و يا ماهيچه سازي را انجام داد . مخلوط اين ماسه با چسب سيليكات سديم هنگامي كه در معرض گاز C02 قرار گيرد سخت و محكم مي شود . به همين دليل به ماسه CO2 معروف است .

- ماسه چراغي : اين نوع ماسه كه داراي رنگ زرد است بيشتر براي ماهيچه سازي بكار مي رود و هنگامي كه در معرض حرارت و آتش قرار گيرد ، سخت و محكم مي شود به همين دليل به ماسه چراغي معروف است .

2- مدل : مدل عبارتست از شكلي شبيه به قطعه توليدي ، از جنس چوب يا آلومينيوم كه ان را در ماسه قرار داده و قالبگيري مي كنيم . سپس مدل را از ماسه خارج مي كنيم . حفره بوجود امده توسط مدل را قالب مي گوئيم كه شكلي قطعه مورد نظر است مدلها داراي انواع مختلفي هستند كه اسامي آنها عبارتند از :

الف) مدلهاي ساده كه در درجه زيري قرار مي گيرند و اكثراً از جنس چوب مي باشند .

ب) مدلهاي دو تكه يا چند تكه كه همانطور كه از اسم انها استنباط مي شود ، داراي تكه هايي هستند . هر كدام از اين تكه هاي مدل در يك درجه قالبيگري مي شوند كه در داخل قالب به وسيله پين و جاپين آنها را روي همديگر قرار مي دهند .

ج) مدلهاي صفحه‌اي كه هر دو تكه مدل بر روي يك صفحه مونتاژ مي شوند و كار قالبگيري را براي ما آسان مي كنند .

3-1) ابزارهاي قالبگيري : ابزارهايي كه براي يك قالبگيري مورد نياز است عبارتند از :

3-1) درجه قالبگيري : كه عبارتست از محفظه‌اي چهار گوش كه مدل و ماسه را در آن قرار مي دهيم . درجه قالبگيري از دو لنگه تشكيل شده است كه به وسيله پين و جاپين بر روي همديگر قرار مي گيرند .

3-2) كوبه : وسيله اي است براي كوبيدن ماسه بر روي مدل، تا ماسه شكل مدل را به خود بگيرد .

3-3) پودر تالك (جدايش) : كه بين ماسه و مدل و يا بين ماسه دو درجه ميزنند كه از چسبندگي ماسه به همديگر يا به مدل جلوگيري كند .

3-4) ابزار قاشقي و پاشنه : ابزاري است كه به وسيله آن تعميرات قالب را انجام مي دهيم و كانالهاي اصلي و فرعي راهگاه را در ماسه ايجاد مي كنيم .

3-5) قلم مو و آب : كه براي خيس و مرطوب كردن ماسه اطراف مدل بكار مي روند و از خراب شدن ماسه توسط مدل ، جلوگيري مي كنند .

4- كوره ها و وسايل تهيه مذاب :

در كارگاه ريخته گري دو كوره وجود دارد : كوره زميني يا بوته اي و كوره شعله اي يا دوار

كوره زميني بيشتر براي ذوب آلياژهاي آهني مثل چدن و آلياژهاي غير آهني مثل آلومينيوم ، مس ، برنج ، و …… بكار مي رود . بدين ترتيب كه بوته را مثلاً از آلومينيوم پر كرده و داخل كوره قرار مي دهيم و پس از ذوب شدن بوته را به وسيله طوقچه يا انبر بيرون مي آوريم و داخل كمچه قرار داده و دو نفر اين طرف و آن طرف كمچه را گرفته و آماده مذاب ريزي داخل قالب مي شوند . سوخت اين كوره از گازوئيل است كه به وسيله هواي كه از دم و يا بازدم برقي به همراه سخت داخل كوره مي شود ، گازوئيل را پودر كرده و باعث مي شود كه راندمان حرارتي كوره بالا رود .

كوره شعله اي يا دوار تشكيل شده است از بدنه ، شاسي ، موتور جهت گرداندن كوره و شعله گير . اين كوره بيشتر براي ذوب چدن بكار مي رود . بدين ترتيب كه چدنها داخل محفظه كوره دوار قرار داده و طي تماس شعله با چدنها ، آنها را ذوب مي كند . درهمين حين كوره به وسيله موتور و چدنهايي كه در زير كوره قرار دارد مي چرخد و شعله گير هم جلوي اتلاف حرارت شعله را گرفته و هواي گرم را به طرف بادزن برقي هدايت مي كند تا به وسيله هواي گرم راندمان حرارتي كوره بالا رود . بوسيله چرخاندن كوره و قرار دادن بوته در زير كوره مذاب چدن را از داخل كوره به قالبها انتقال مي دهيم .

مجتمع آزمايشگاهي و آزمايشگاههاي گروه مواد

در اين آزمايشگاهها در مورد قطعات و كلاً موادي كه در ريخته گري استفاده مي شوند ، آزمايشها و تجزيه و تحليل هايي صورت مي گيرد اين آزمايشها به صورت زير مي باشد :

1- آزمايشگاه مصالح قالبگيري : در اين آزمايشگاه در مورد موادي كه با ان قالبگيري انجام مي گيرد ، تحقيق و مطالعه و ازمايش صورت مي گيرد اين مواد مي تواند ماسه ، چسب ، آب ، خاك اره ، پودر گرافيت و اثرو درصد هر كدام در مواد قالبگيري باشد . اين آزمايشگاه از تجهيزاتي مثل كوبه ، خشك كن ، ترازو ، دستگاه كشش و فشار و … برخوردار است .

2- آزمايشگاه خواص مكانيكي : در اين زمايشگاه قطعات ريخته گري شده را مورد آزمايشهاي گوناگوني قرار مي دهند تا از خواص مكانيكي آنها اطلاعاتي بدست آورند . اين خواص مانند كشش ، فشار ، ضربه ، خمش ، پيچش و … مي باشد كه هر كدام از اين خواص بر روي دستگاههايي به همين نام مورد آزمايش قرار مي گيرند .

3- آزمايشگاه متالوگرافي : در اين آزمايشگاه متالوگرافي قطعات آهني و غير آهني را ابتدا سنگ مي زنند و بعد با سمباده هاي زبر و نرم آنها را سمباده كاري ميكنند. و در مراحل آخر پوليش واچ مي كنند . اچ كردن به معني قرار دادن قطعه داخل يك اسيد خورنده مثل هيدروكلريدريك يا اسيد نيتريك است تا سطح قطعه كاملاً زير ميكروسكوپ پيدا باشد . پس از اين مراحل قطعات را زير ميكوسكوپ قرار مي دهند و سطح آن را مورد مطالعه و تحقيق قرار مي دهند . در مواردي از سطح ان قطعات توسط ميكروسكوپ عكسبرداري مي كنند . چند عدد دستگاه سمباده ، تعدادي ميكروسكوپ ، دستگاه پوليش و اسيدهاي گوناگون از تجهيزات اين آزمايشگاه به شمار مي رود .

4- آزمايشگاه عمليات حرارتي : اين آزمايشگاه اثر حرارت بر روي قطعات مختلف را بررسي مي كند . بدين ترتيب كه قطعات را در كوره هاي برقي قرار داده و سپس در آب يا روغن يا در هوا خنك مي كنند و آنها را در آزمايشگاه متالوگرافي برده و سطح انها را زير ميكروسكوپ مي بينند تا تغييرات حاصل شده را متوجه شوند .

در طول دوران كاراموزي با كمك سرپرست و استاد كارگاه توانسيم قطعات بزرگ و كوچكي را توليد كنيم كه در طول دوران تحصيل كمتر به توليد چنين قطعاتي پرداخته بوديم . قالبگيري هاي مختلف و قطعات بزرگ و كوچك توليد شده را در اين بخش توضيح مي دهيم

نكات پاياني

در پايان به نكاتي در مورد مشكلات كارگاه و پيشنهادات اشاره مي كنيم و همچنين طرح يك سوال توسط سرپرست كارآموزي و جواب آن توسط شخص كارآموز ، در اين قسمت ذكر شده است .

در كل ، دوره كارآموزي بسيار مفيد و اموزنده بود و من توانستم چيزهاي زيادي را در طول اين مدت و با راهنمايي هاي آقاي حسيني ياد بگيرم . اما اين كارگاه نسبت به ظرفيت دانشجويي كه در ان به كار عملي مشغولند ، داراي امكانات كمي است و از جمله اين مشكلات مي توان نداشتن امكانات جهت كوره سازي ، همچنين نداشتن كوره هاي قوس الكتريكي و القايي براي ذوب فولاد ، نداشتن مكان مناسب جهت ماهيچه سازي و كارهاي جانبي ريخته گري ، عدم وجود ماشينهاي ريخته گري و … را نام برد .

پيشنهادات :

براي حل اين مشكلات بايد دستگاههاي مورد نياز خريداري و نصب گردد . همچنين مكان كارگاه گسترش پيدا كند و منبع هاي گاز CO2 و كپسولهاي گاز مايع در مكانهاي جداگانه اي قرار گيرد . همچنين همكاري كارگاه تراشكاري با اين كارگاه باعث سريعتر توليد شدن قطعات زيادي مي شود . كارگاه كوره سازي بايد در مكان جداگانه اي تشكيل شود و همچنين بايد وسايل ايمني و اتش نشاني در كل كارگاه وجود داشته باشد . نصب جرثقيل براي بلند كردن درجه هاي بزرگ نيز باعث سهولت در قالبگيري و همچنين حمل پاتيل باعث سهولت در مذاب ريزي مي گردد .